CN105570508B - 工程机械臂架系统中转台比例阀的驱动系统、方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种工程机械的臂架系统中转台比例阀的驱动系统、方法及装置，能够高效准确地确定转台比例阀的实际的最小开启电流。该系统包括：角度传感器，用于检测臂架系统中转台的回转角度；控制器，用于从该角度传感器获取该转台的回转角度；以第一预设电流驱动臂架系统中转台比例阀，获取该转台回转预设角度经过的第一时长；以第二预设电流驱动该转台比例阀，获取该转台回转该预设角度经过的第二时长；该第一预设电流不等于该第二预设电流；根据该第一预设电流、该第二预设电流、该第一时长、该第二时长确定该转台比例阀的实际的最小开启电流。
Description
技术领域
本发明涉及自动控制技术领域，尤其涉及一种工程机械的臂架系统中转台比例阀的驱动系统、方法及装置。
背景技术
目前的很多工程机械都具有臂架系统，例如混凝土泵车、起重机等。在该臂架系统中，多臂节铰接形成的臂架通过转台固定在工程机械的底架上，臂架和转台配合动作，可以实现将物料输送至指定地点。其中，转台的回转动作通过驱动臂架系统中的转台比例阀实现。
为了保证工程机械的安全性能及控制性能，人们通常希望转台的开启速度越慢越好，即转台比例阀的开启电流越小越好。现有技术中，通常选择产品规格参数中给定的最小开启电流作为转台比例阀的开启电流。然而，由于实际应用场景中各种因素的影响，选择产品规格参数中给定的最小开启电流作为转台比例阀的开启电流很难保证控制的有效性，该给定的最小开启电流可能因为太小而落在驱动电流死区内，无法驱动转台比例阀，即无法驱动转台进行回转动作。
发明内容
本发明实施例提供一种工程机械的臂架系统中转台比例阀的驱动系统、方法及装置，用以高效准确地确定转台比例阀的实际的最小开启电流。
本发明实施例提供一种工程机械的臂架系统中转台比例阀的驱动系统，包括：
角度传感器，用于检测臂架系统中转台的回转角度；
控制器，用于从所述角度传感器获取所述转台的回转角度；以第一预设电流驱动臂架系统中转台比例阀，获取所述转台回转预设角度经过的第一时长；以第二预设电流驱动所述转台比例阀，获取所述转台回转所述预设角度经过的第二时长；所述第一预设电流不等于所述第二预设电流；根据所述第一预设电流、所述第二预设电流、所述第一时长、所述第二时长确定所述转台比例阀的实际的最小开启电流。
本发明实施例还提供一种工程机械，包括：
本发明实施例提供的上述臂架系统中转台比例阀的驱动系统。
本发明实施例还提供一种工程机械的臂架系统中转台比例阀的驱动方法，包括：
以第一预设电流驱动臂架系统中转台比例阀，获取臂架系统中的转台回转预设角度经过的第一时长；以第二预设电流驱动所述转台比例阀，获取所述转台回转所述预设角度经过的第二时长；所述第一预设电流不等于所述第二预设电流；
根据所述第一预设电流、所述第二预设电流、所述第一时长、所述第二时长确定所述转台比例阀的实际的最小开启电流。
本发明实施例还提供一种工程机械的臂架系统中转台比例阀的驱动装置，包括：
获取单元，用于以第一预设电流驱动臂架系统中转台比例阀，获取臂架系统中的转台回转预设角度经过的第一时长；以第二预设电流驱动所述转台比例阀，获取所述转台回转所述预设角度经过的第二时长；所述第一预设电流不等于所述第二预设电流；
确定单元，用于根据所述第一预设电流、所述第二预设电流、所述第一时长、所述第二时长确定所述转台比例阀的实际的最小开启电流。
本发明的有益效果包括：
本发明实施例提供的方案中，分别以第一预设电流和第二预设电流驱动转台比例阀，得到转台回转预设角度经过的第一时长和第二时长，基于转台比例阀的线性特性，根据第一预设电流、第二预设电流、第一时长、第二时长便可以确定出转台比例阀的实际的最小开启电流供后续控制使用，能够保证控制的有效性。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明实施例提供的工程机械的臂架系统中转台比例阀的驱动系统的示意图；
图2为本发明实施例提供的工程机械的臂架系统中转台比例阀的驱动系统的原理示意图；
图3为本发明实施例提供的工程机械的臂架系统中转台比例阀的驱动方法的流程图；
图4为本发明实施例提供的工程机械的臂架系统中转台比例阀的驱动装置的示意图。
具体实施方式
为了给出高效准确地确定转台比例阀的实际的最小开启电流的实现方案，本发明实施例提供了一种工程机械的臂架系统中转台比例阀的驱动系统、方法及装置，以下结合说明书附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。并且在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本发明实施例提供一种工程机械的臂架系统中转台比例阀的驱动系统，如图1所示，具体可以包括：
角度传感器101，用于检测臂架系统中转台的回转角度；
控制器102，用于从角度传感器获取转台的回转角度；以第一预设电流驱动臂架系统中转台比例阀，获取转台回转预设角度经过的第一时长；以第二预设电流驱动转台比例阀，获取转台回转预设角度经过的第二时长；第一预设电流不等于第二预设电流；根据第一预设电流、第二预设电流、第一时长、第二时长确定转台比例阀的实际的最小开启电流。
确定出的该实际的最小开启电流进行存储，可以在之后驱动转台比例阀时使用，能够保证控制的有效性。
其中，第一预设电流可以大于第二预设电流，第一预设电流也可以小于第二预设电流，本发明对此不做限定。
为了保证第一预设电流和第二预设电流能够有效驱动转台比例阀，第一预设电流和第二预设电流可以大于转台比例阀的产品规格参数中给定的最小开启电流，较佳的，第一预设电流和第二预设电流为产品规格参数中给定的最小开启电流的1.05～1.5倍。
例如，转台比例阀的产品规格参数中给定的最小开启电流为350mA，第一预设电流可以设定为480mA，第二预设电流可以设定为400mA.。
实际实施时，第一预设电流和第二预设电流的设定还可以考虑到应用场景对实际的最小开启电流的计算效率及精度的要求。若应用场景对效率要求较高，精度要求较低，则第一预设电流和第二预设电流可以设定的大一些；若应用场景对效率要求较低、精度要求较高，则第一预设电流和第二预设电流可以设定的小一些。
上述预设角度可以根据角度传感器101的检测精度进行设定，以便控制误差。
例如，角度传感器101的检测精度为0.2°，若应用场景要求实际的最小开启电流的计算精度达到1％，则预设角度可以设定为20°以上，如30°。
实际实施时，预设角度的设定还可以考虑到应用场景对实际的最小开启电流的计算效率的要求。若应用场景对效率要求较高，则预设角度可以设定的小一些；若应用场景对效率要求较低，则预设角度可以设定的大一些。
在分别以第一预设电流和第二预设电流驱动转台比例阀，得到转台回转预设角度经过的第一时长和第二时长后，控制器102，具体用于基于下述公式，根据第一预设电流、第二预设电流、第一时长、第二时长确定转台比例阀的实际的最小开启电流：
其中，Ix为转台比例阀的实际的最小开启电流；
I1为第一预设电流；
T1为第一时长；
I2为第二预设电流；
T2为第二时长。
如图2所示，第一个坐标图代表以第一预设电流I1驱动臂架系统中转台比例阀，转台回转预设角度经过第一时长T1；第二个坐标图代表以第二预设电流I2驱动臂架系统中转台比例阀，转台回转预设角度经过第二时长T2；两个坐标图中的阴影面积相等，代表转台回转的角度相等，均为预设角度。因此，基于上述公式确定出的电流Ix即为转台比例阀的实际的最小开启电流，小于电流Ix即为转台比例阀的驱动电流的死区。
例如，在上述举例中，第一预设电流设定为480mA，第二预设电流设定为400mA.，预设角度设定为30°，若得到的第一时长为30s，第二时长为90s，则根据上述公式得到：
即转台比例阀的实际的最小开启电流为360mA.。
上述控制器102具体可以采用PLC(Programmable Logic Conoller，可编程逻辑控制器)、DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理)、FPGA(Field－ProgrammableGate Array，现场可编程门阵列)或CPLD(Complex Programmable Logic Device，复杂可编程逻辑器件)等进行实现。
可见，采用本发明实施例提供的系统，能够确定出转台比例阀的实际的最小开启电流，为工程机械的控制提供基础数据，保证控制的有效性。并且，通过第一预设电流、第二预设电流、预设角度的设定，能够高效准确地确定转台比例阀的实际的最小开启电流，满足各种应用场景的需求。
本发明实施例还提供一种工程机械，包括上述图1所示的臂架系统中转台比例阀的驱动系统。
相应地，本发明实施例还提供一种工程机械的臂架系统中转台比例阀的驱动方法，如图3所示，具体可以包括如下步骤：
步骤301、以第一预设电流驱动臂架系统中转台比例阀，获取臂架系统中的转台回转预设角度经过的第一时长；以第二预设电流驱动转台比例阀，获取转台回转预设角度经过的第二时长；其中，第一预设电流不等于第二预设电流；
步骤302、根据第一预设电流、第二预设电流、第一时长、第二时长确定转台比例阀的实际的最小开启电流。
进一步的，具体基于下述公式，根据第一预设电流、第二预设电流、第一时长、第二时长确定转台比例阀的实际的最小开启电流：
其中，Ix为转台比例阀的实际的最小开启电流；
I1为第一预设电流；
T1为第一时长；
I2为第二预设电流；
T2为第二时长。
较佳的，第一预设电流和第二预设电流为产品规格参数中给定的最小开启电流的1.05～1.5倍。
较佳的，预设角度根据转台回转角度的检测精度进行设定。
基于同一发明构思，根据本发明上述实施例提供的工程机械的臂架系统中转台比例阀的驱动方法，相应地，本发明实施例还提供一种工程机械的臂架系统中转台比例阀的驱动装置，其结构示意图如图4所示，具体可以包括：
获取单元401，用于以第一预设电流驱动臂架系统中转台比例阀，获取臂架系统中的转台回转预设角度经过的第一时长；以第二预设电流驱动转台比例阀，获取转台回转预设角度经过的第二时长；其中，第一预设电流不等于第二预设电流；
确定单元402，用于根据第一预设电流、第二预设电流、第一时长、第二时长确定转台比例阀的实际的最小开启电流。
进一步的，确定单元402，具体用于基于下述公式，根据第一预设电流、第二预设电流、第一时长、第二时长确定转台比例阀的实际的最小开启电流：
其中，Ix为转台比例阀的实际的最小开启电流；
I1为第一预设电流；
T1为第一时长；
I2为第二预设电流；
T2为第二时长。
较佳的，第一预设电流和第二预设电流为产品规格参数中给定的最小开启电流的1.05～1.5倍。
较佳的，预设角度根据转台回转角度的检测精度进行设定。
综上所述，只要转台比例阀的驱动电流和其开度的关系在最小开启电流的附近局部是可线性化的，均可采用本发明实施例提供的方案，能够高效准确地确定转台比例阀的实际的最小开启电流，为工程机械的控制提供基础数据，提高工程机械的安全性能及控制性能。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种工程机械的臂架系统中转台比例阀的驱动系统，其特征在于，包括：
角度传感器，用于检测臂架系统中转台的回转角度；
控制器，用于从所述角度传感器获取所述转台的回转角度；以第一预设电流驱动臂架系统中转台比例阀，获取所述转台回转预设角度经过的第一时长；以第二预设电流驱动所述转台比例阀，获取所述转台回转所述预设角度经过的第二时长；所述第一预设电流不等于所述第二预设电流；根据所述第一预设电流、所述第二预设电流、所述第一时长、所述第二时长确定所述转台比例阀的实际的最小开启电流。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制器，具体用于基于下述公式，根据所述第一预设电流、所述第二预设电流、所述第一时长、所述第二时长确定所述转台比例阀的实际的最小开启电流：
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</mrow>
其中，Ix为转台比例阀的实际的最小开启电流；
I1为第一预设电流；
T1为第一时长；
I2为第二预设电流；
T2为第二时长。
3.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述第一预设电流和所述第二预设电流为产品规格参数中给定的最小开启电流的1.05～1.5倍。
4.一种工程机械，其特征在于，包括如权利要求1-3任一所述的臂架系统中转台比例阀的驱动系统。
5.一种工程机械的臂架系统中转台比例阀的驱动方法，其特征在于，包括：
以第一预设电流驱动臂架系统中转台比例阀，获取臂架系统中的转台回转预设角度经过的第一时长；以第二预设电流驱动所述转台比例阀，获取所述转台回转所述预设角度经过的第二时长；所述第一预设电流不等于所述第二预设电流；
根据所述第一预设电流、所述第二预设电流、所述第一时长、所述第二时长确定所述转台比例阀的实际的最小开启电流。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，具体基于下述公式，根据所述第一预设电流、所述第二预设电流、所述第一时长、所述第二时长确定所述转台比例阀的实际的最小开启电流：
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其中，Ix为转台比例阀的实际的最小开启电流；
I1为第一预设电流；
T1为第一时长；
I2为第二预设电流；
T2为第二时长。
7.如权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述第一预设电流和所述第二预设电流为产品规格参数中给定的最小开启电流的1.05～1.5倍。
8.一种工程机械的转台比例阀的驱动装置，其特征在于，包括：
获取单元，用于以第一预设电流驱动臂架系统中转台比例阀，获取臂架系统中的转台回转预设角度经过的第一时长；以第二预设电流驱动所述转台比例阀，获取所述转台回转所述预设角度经过的第二时长；所述第一预设电流不等于所述第二预设电流；
确定单元，用于根据所述第一预设电流、所述第二预设电流、所述第一时长、所述第二时长确定所述转台比例阀的实际的最小开启电流。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述确定单元，具体用于基于下述公式，根据所述第一预设电流、所述第二预设电流、所述第一时长、所述第二时长确定所述转台比例阀的实际的最小开启电流：
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其中，Ix为转台比例阀的实际的最小开启电流；
I1为第一预设电流；
T1为第一时长；
I2为第二预设电流；
T2为第二时长。
10.如权利要求8或9所述的装置，其特征在于，所述第一预设电流和所述第二预设电流为产品规格参数中给定的最小开启电流的1.05～1.5倍。
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